将0.5mol碳酸氢钙、1mol碳酸氢钠、3mol二氧化硅固体混合均匀,在高温下加热到质量不在改变为止.则得到标准状况下

问题描述:

将0.5mol碳酸氢钙、1mol碳酸氢钠、3mol二氧化硅固体混合均匀,在高温下加热到质量不在改变为止.则得到标准状况下的二氧化碳的体积是___,残余固体的成分是___,总质量是___.
钾玻璃中含有18.4%的K2O、11%的CaO、70.6%的SiO2.计算三种氧化物的物质的量之比.若需制造5.1t钾玻璃,需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅多少吨?写出制取钾玻璃的反应方程式.
1个回答 分类: 化学 2014-12-09

问题解答:

我来补答
答案为44.8L;CaSiO3、Na2SiO3、SiO2;279g;
解析:
依题意可知:高温加热下加热该混合物会发生如下反应:
(1)Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2↑ + H2O(条件:加热);
1 1 1
0.5mol n(CaCO3) n(CO2)
所以解得: n(CaCO3)=0.5mol;n(CO2)=0.5mol;
(2)2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑ + H2O(条件:加热);
2 1 1
1mol n(Na2CO3) n'(CO2)
所以解得:n'(CO2)=0.5mol;n(Na2CO3)=0.5mol;
(3)SiO2 + CaCO3 = CO2↑ + CaSiO3(条件:高温);
1 1 1 1
n(SiO2) 0.5mol n''(CO2) n(CaSiO3)
所以解得:n(SiO2)=0.5mol;n''(CO2)=0.5mol;n(CaSiO3)=0.5mol;
(4)SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑ (条件:高温);
1 1 1 1
n'(SiO2) 0.5mol n(Na2SiO3) n'''(CO2)
所以解得:n'(SiO2)=0.5mol;n(Na2SiO3)=0.5mol;n'''(CO2)=0.5mol;
所以反应剩余的二氧化硅的物质的量为3mol-n(SiO2)-n'(SiO2)=2mol;
所以生成的二氧化碳的总物质的量为n(CO2)+n'(CO2)+n''(CO2)+n''(CO2)=2mol;
所以得到标准状况下的二氧化碳的体积为V=n×Vm=2mol×22.4L/mol=44.8L;
所以剩余的固体为0.5molCaSiO3,0.5molNa2SiO3,2molSiO2;
所以剩余的固体的质量为m(Na2SiO3)=n×M=0.5mol×122g/mol=61g;m(CaSiO3)=n×M=0.5mol×116g/mol=58g;m(SiO2)=n×M=2mol×80g/mol=160g;
所以剩余的固体的总质量为61g+58g+160g=279g;
答案为:259:196:882.5;1.378t、1.002t、3.6006t;SiO2+K2CO3=K2SiO3+CO2↑(条件:高温)
解析:
(1)设现有钾玻璃的质量为m;
则K2O的质量为0.184m,CaO的质量为0.11m;SiO2的质量为0.706m;
所以各物质的物质的量为n(K2O)=0.184m÷71g/mol=0.00259m,n(CaO)=0.11m÷56g/mol=0.00196m;n(SiO2)=0.706m÷80g/mol=0.008825;所以这三种氧化物的物质的量的比为0.00259m:0.00196m:0.008825m=259:196:882.5;
(2)若需制造5.1t钾玻璃,需用K2O、CaO、SiO2质量为:
m(K2O)=5.1t×18.4%=0.9384t,m(CaO)=5.1t×11%=0.561t,m(SiO2)=5.1t×70.6%=3.6006t
所以需用碳酸钾、石灰石的质量为:
K2O ~ K2CO3 CaO ~ CaCO3
94 138 56 100
0.9384t m(K2CO3) 0.561t m(CaCO3)
所以有:94/138=0.9384t/m(K2CO3),56/100=0.561t/m(CaCO3);
所以m(K2CO3)=1.378t,m(CaCO3)=1.002t;
需用碳酸钾、石灰石和二氧化硅的质量为1.378t、1.002t、3.6006t.
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